自動倉庫
【課題】上下方向に重ねられた複数段の棚を有する自動倉庫における搬送能力を向上させる。
【解決手段】自動倉庫１は、複数段のベルトコンベア３と、複数の物品保管棚２ａと、移載装置４とを備えている。複数段のベルトコンベア３は、上下方向に重ねて設けられ、物品Ｗを搬送するための装置である。複数の物品保管棚２ａは、ベルトコンベア３の搬送方向に沿って設けられている。移載装置４は、物品保管棚２ａとは別に設けられ、ベルトコンベア３と物品保管棚２ａとの間で物品Ｗを出入りさせるための装置である。
【解決手段】自動倉庫１は、複数段のベルトコンベア３と、複数の物品保管棚２ａと、移載装置４とを備えている。複数段のベルトコンベア３は、上下方向に重ねて設けられ、物品Ｗを搬送するための装置である。複数の物品保管棚２ａは、ベルトコンベア３の搬送方向に沿って設けられている。移載装置４は、物品保管棚２ａとは別に設けられ、ベルトコンベア３と物品保管棚２ａとの間で物品Ｗを出入りさせるための装置である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動倉庫、特に、上下方向に重ねられた複数段の棚を有する自動倉庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動倉庫は、例えば、一対のラックと、スタッカークレーンと、入庫ステーションと、出庫ステーションとを有している。一対のラックは、前後方向に所定間隔を空けて設けられている。スタッカークレーンは、前後のラック間において左右方向に移動自在に設けられている。入庫ステーションは、一方のラックの側方に配置されている。出庫ステーションは、他方のラックの側方に配置されている。ラックは、上下・左右に並んだ多数の物品保管棚を有する。スタッカークレーンは、走行台車と、それに設けられたマストに昇降自在となされた昇降台と、それに設けられた物品移載装置（例えば、前後方向に摺動自在に設けられたスライドフォーク）とを有している。
また、近年は、自動倉庫の処理能力すなわち搬送能力を向上することが強く求められている。特に、限られた時間内で大量の物品を出庫するときには、高い搬送能力が必要である。しかし、スタッカークレーンを用いた場合は、一度に取り扱い可能な物品は１〜２個に限られている。
そこで、棚の各段に搬送車を走行させるようにした自動倉庫も知られている（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平５−１９２１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述の自動倉庫は、スタッカークレーンを用いる自動倉庫に比べて搬送能力が高い。しかし、各段に１台の搬送車を走らせているだけなので、搬送能力に限界がある。
【０００５】
本発明の課題は、上下方向に重ねられた複数段の棚を有する自動倉庫における搬送能力を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
自動倉庫は、複数段のコンベアと、複数の棚と、移載装置とを備えている。複数段のコンベアは、上下方向に重ねて設けられ、物品を搬送するための装置である。複数の棚は、コンベアの搬送方向に沿って設けられている。移載装置は、棚とは別に設けられ、コンベアと棚との間で物品を出入りさせるための装置である。
この自動倉庫では、複数段のコンベアによってコンベアと棚の間で物品を移載可能である。このように、複数段の棚で物品を同時に入出庫できるので、従来より搬送能力が高い。
【０００７】
移載装置は、コンベアの段ごとに設けられていても良い。この場合、移載装置は、コンベアと棚との間で両者の下方に配置されている。移載装置は、コンベアの搬送方向に移動する走行機構と、走行機構に設けられた摩擦ローラと、走行機構に設けられ摩擦ローラをコンベアおよび棚よりも上方へ上下動可能な昇降機構とを有する。
この自動倉庫では、移載装置の走行機構が移載作業の必要な棚の位置まで走行し、そこで、昇降機構が摩擦ローラを上昇させて物品の端部に当接させ、さらに摩擦ローラが回転することで物品をコンベアと棚との間で移載する。
このように移載装置が自ら走行するので、移載装置の数が少なくなり、その結果、自動倉庫が安価になる。
【０００８】
コンベアは、一方向にのみ物品を搬送するようになっていても良い。この場合、自動倉庫は、コンベアの一方端に設けられた入庫口と、コンベアの他方端に設けられた出庫口とをさらに備えている。
この自動倉庫では、コンベアが一方向にのみ物品を搬送することによって、同じ段のコンベアに複数の物品を載せることができる。また、前述の複数の物品は入庫用のものと出庫用のものが混ざっていても良い。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、上下方向に重ねられた複数段の棚を有する自動倉庫における搬送能力が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態としての自動倉庫の部分側面図。
【図２】自動倉庫の部分平面図。
【図３】自動倉庫の部分正面図。
【図４】自動倉庫の制御構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（１）自動倉庫
図１〜図３を用いて、本発明に係る一実施形態としての自動倉庫１を説明する。図１は自動倉庫１の部分側面図であり、図２は自動倉庫１の部分平面図であり、図３は自動倉庫１の部分正面図である。なお、以下の説明では、図２左右方向を「移載方向」といい、図２上下方向を「搬送方向」という。
【００１２】
自動倉庫１は、主に、一対のラック２と、ベルトコンベア３と、移載装置４とから構成されている。
【００１３】
一対のラック２は、搬送通路１０を挟むように配置されている。ラック２は、支柱や物品支承部材によって構成された多数の物品保管棚２ａを有している。
【００１４】
ベルトコンベア３は、入庫用の物品搬送コンベア２５および出庫用物品搬送コンベア（図示せず）と、ラック２の物品保管棚２ａとの間で物品を搬送するための装置である。すなわち、ベルトコンベア３は、物品搬送コンベア２５から搬入された物品Ｗをラック２まで搬送し、さらにラック２から物品Ｗを出庫用物品搬送コンベア（図示せず）まで搬送する。
ベルトコンベア３は、物品保管棚２ａの各段に対応して複数配置されている。ベルトコンベア３は、ベルト５と、駆動ローラ（図示せず）と、従動ローラ６と、複数の支持ローラ７を有している。
【００１５】
移載装置４は、ベルトコンベア３のベルト５とラック２の物品保管棚２ａとの間で、物品Ｗを移載するための装置である。移載装置４は、複数の移載走行車８から構成されている。
【００１６】
移載走行車８は、図３に示すように、ベルトコンベア３の移載方向両側すなわち物品保管棚２ａの床面とベルト５の上面との間の真下に、それぞれ配置されている。移載走行車８は、ベルトコンベア３の搬送方向に延びるレール９上を走行可能になっている。なお、この実施形態では、一つの段のレール９上には、一台の移載走行車８が走行するようになっている。
【００１７】
移載走行車８は、車輪１２を有する走行機構１３と、走行機構１３の上方に設けられたローラ装置１４と、昇降機構１５とを有している。
【００１８】
走行機構１３の車輪１２は、一対のレール９の上に載置されている。走行機構１３には、車輪１２を駆動するための走行用モータ（図示せず）が配置されている。
昇降機構１５は、走行機構１３に設けられ、ローラ装置１４を上下動させるための機構である。昇降機構１５は、例えば、各種シリンダを有している。
【００１９】
ローラ装置１４は、物品Ｗに接触して物品Ｗを移載するための装置である。ローラ装置１４は、昇降機構１５の上方に設けられている。ローラ装置１４は、ローラ１６と、一対の摩擦ローラ１７と、ローラ１６を駆動するための回転用モータ（図示せず）とを有している。一対の摩擦ローラ１７は、ローラ１６より小径であり、ローラ１６の上側でかつ移載方向両側に当接している。これにより、ローラ１６が回転駆動されると、一対の摩擦ローラ１７も回転駆動される。摩擦ローラ１７は、摩擦係数が高い特殊ゴムから形成されている。
【００２０】
なお、以下の説明では、ベルト５側の摩擦ローラを第１摩擦ローラ１７ａとして、物品保管棚２ａ側の摩擦ローラを第２摩擦ローラ１７ｂとして説明する。
【００２１】
自動倉庫１は、さらに、物品Ｗを複数のベルトコンベア３に搬入するための昇降装置２０を有している。昇降装置２０は、具体的には、物品Ｗを昇降させて各ベルトコンベア３の入口に供給する。昇降装置２０は、ベルトコンベア３の一端に近接して設けられている。昇降装置２０は、駆動帯２１と、多数の昇降台２２と、駆動コンベア２３とを有している。駆動帯２１は、複数のホイールに掛け渡された無端状の部材である。昇降台２２は、常に水平状態を保持し得るように駆動帯２１に連結されている。駆動コンベア２３は、昇降台２２の上面に設けられており、搬送方向に正逆駆動可能となっている。
【００２２】
なお、ベルトコンベア３は、さらに、プッシャー装置２４（図２）と第１位置センサ４２（図４）を有している。プッシャー装置２４は、ベルトコンベア３の移載方向両側に配置されている。これにより、プッシャー装置２４は物品Ｗのベルトコンベア３上の移載方向位置を変更可能である。第１位置センサ４２は、物品Ｗのベルトコンベア３上の移載方向位置を検出するためのセンサである。第１位置センサ４２は、例えば、複数の光電センサである。
【００２３】
自動倉庫１は、さらに、物品搬送コンベア２５を有している。物品搬送コンベア２５は、物品Ｗを昇降装置２０の昇降台２２に搬入するための装置である。物品搬送コンベア２５は、昇降装置２０に近接して設けられている。
【００２４】
以上に述べたように、昇降装置２０と物品搬送コンベア２５の組み合わせは、ベルトコンベア３への物品Ｗを搬入する構造として用いられている。なお、図示しないが、ベルトコンベア３からの物品Ｗを搬出する構造にも同様の組み合わせが用いられている。
【００２５】
（２）制御構成
図４は、自動倉庫１の制御構成を示すブロック図である。この制御構成は、入出庫コントローラ３１、昇降装置コントローラ３６、ベルトコンベアコントローラ３９、および移載装置コントローラ４６を有している。これらコントローラは、ＣＰＵやメモリ等のハードウェアとプログラム等のソフトウェアからなるコンピュータである。また、これらコントローラの機能のいくつかまたは全ては、一つのコンピュータによって実現されていても良い。
【００２６】
入出庫コントローラ３１は、物品搬送コンベア２５の入庫ローラ駆動部３２および出庫ローラ駆動部３３に接続されている。入庫ローラ駆動部３２は、物品搬送コンベア２５のローラを駆動するための駆動モータ（図示せず）を駆動する機能を有している。出庫ローラ駆動部３３は、搬出側の物品搬送コンベア（図示せず）のローラを駆動するための駆動モータ（図示せず）を駆動する機能を有している。
【００２７】
昇降装置コントローラ３６は、昇降装置２０を制御するための制御部である。昇降装置コントローラ３６は、ベルト駆動部３７と、昇降台ローラ駆動部３８とに接続されている。ベルト駆動部３７は、駆動帯２１を駆動するためのモータ（図示せず）を駆動する機能を有している。昇降台ローラ駆動部３８は、駆動コンベア２３を駆動するためのモータ（図示せず）を駆動する機能を有している。
【００２８】
ベルトコンベアコントローラ３９は、ベルトコンベア３を制御するための制御部である。ベルトコンベアコントローラ３９は、ベルト駆動部４０と、位置決め駆動部４１と、第１位置センサ４２とに接続されている。ベルト駆動部４０は、ベルトコンベア３の駆動ローラを回転させる機能を有している。位置決め駆動部４１は、プッシャー装置２４を駆動する機能を有している。第１位置センサ４２は、物品搬送コンベア２５の入口に置かれた物品Ｗの移載方向位置を検出する機能を有している。
【００２９】
移載装置コントローラ４６は、移載走行車８を制御するための制御部である。移載装置コントローラ４６は、走行駆動部４７と、昇降駆動部４８と、ローラ駆動部４９と、第２位置センサ５０とに接続されている。走行駆動部４７は、走行機構１３の走行用モータ（図示せず）を駆動する機能を有している。昇降駆動部４８は、昇降機構１５のエアシリンダ（図示せず）を駆動する機能を有している。ローラ駆動部４９は、ローラ装置１４の回転用モータ（図示せず）を駆動するための機能を有している。第２位置センサ５０は、物品Ｗのローラ装置１４上の移載方向位置を検出するためのセンサである。第２位置センサ５０は、例えば、複数の光電センサである。
上記に述べられた複数のコントローラの機能は、１つのコントローラによって実現されていても良い。
【００３０】
（３）搬送・移載動作
自動倉庫１における物品Ｗの搬送・移載動作について説明する。これら動作は、入出庫コントローラ３１、昇降装置コントローラ３６、ベルトコンベアコントローラ３９、および移載装置コントローラ４６が各装置を制御することによって行われる。なお、物品Ｗが物品搬送コンベア２５に置かれた時点では、物品Ｗが入庫される物品保管棚２ａの情報は得られているとする。
【００３１】
最初に入庫時の動作について説明する。
物品Ｗは、例えば、フォークリフトによって、物品搬送コンベア２５に置かれる。物品搬送コンベア２５は、物品Ｗを昇降装置２０に搬送する。昇降装置２０は、物品Ｗを昇降台２２に載せた状態で駆動帯２１を回して、昇降台２２および物品Ｗを目的とする物品保管棚２ａの段に移動させる。その状態で、駆動コンベア２３が駆動して、物品Ｗをベルトコンベア３のベルト５の端部にまで移動させる。この状態で、第１位置センサ４２からの検出情報に基づいて、位置決め駆動部４１がプッシャー装置２４を駆動して、物品Ｗの移載方向の位置決めを行う。このときの条件は、物品Ｗの移載方向棚側端が、ローラ装置１４の第１摩擦ローラ１７ａに当接可能な位置にあることである。具体的には、物品Ｗの端部が、図２に示すラインＡまたはラインＢの一方の位置にあることが条件になる。
【００３２】
続いて、ベルトコンベア３のベルト５が駆動されて、ベルト５が物品Ｗを入庫先の物品保管棚２ａの位置まで移動させ、その位置で停止する。一方、移載走行車８は、レール９上を走行して、物品Ｗおよび入庫先の物品保管棚２ａの位置まで走行する。
【００３３】
続いて、移載走行車８は、昇降機構１５によってローラ装置１４を上昇させて、摩擦ローラ１７の第１摩擦ローラ１７ａを物品Ｗの底面に当接させる。さらに、ローラ１６を駆動して、摩擦ローラ１７を回転させ、それにより物品Ｗを目的の物品保管棚２ａ側に移動させる。このときに、第２位置センサ５０からの検出情報に基づいて、物品Ｗの移載方向ベルト側端が第２摩擦ローラ１７ｂに当接する位置に来たときローラ１６の回転を停止する。
【００３４】
次に出庫時の動作について説明する。
ベルト駆動部４０は、ベルト５上の空き場所が出庫予定の物品Ｗがある物品保管棚２ａの前に来るように、駆動モータ（図示せず）を制御する。ベルト５上の空き場所が目的の物品保管棚２ａの前に来ると、ベルト５の駆動を停止する。一方、ローラ装置１４は、レール９上を走行して、出庫予定の物品Ｗおよび物品保管棚２ａの位置まで走行する。
【００３５】
続いて、昇降機構１５によってローラ装置１４を上昇させて、第２摩擦ローラ１７ｂを物品Ｗの底面に当接させる。さらに、ローラ１６を駆動して、摩擦ローラ１７を回転させ、それにより物品Ｗをベルト５側に移動させる。
【００３６】
続いて、ベルトコンベア３のベルト５が駆動されて、ベルト５が物品Ｗを出庫側の昇降装置（図示せず）まで搬送する。
【００３７】
（４）ベルトコンベアおよびラックの棚における物品の位置関係の説明
以下、大きさが異なる二種類の大物品Ｗ（１）と小物品Ｗ（２）を用いて、ベルトコンベア３のベルト５およびラック２の物品保管棚２ａにおける物品Ｗの位置関係を説明する。
【００３８】
大物品Ｗ（１）は、移載方向ベルト側の端部がローラ装置１４の第２摩擦ローラ１７ｂ上に位置した状態で、移載方向棚側端部が物品保管棚２ａの移載方向外側端に近接する大きさを有している。この状態は、図２において図上下方向真ん中位置の図右側の物品保管棚２ａおよび第１物品Ｗによって示されている。また、この状態は、図３において図上段の図右側の物品保管棚２ａおよび第１物品Ｗ（１）によって示されている。以上より、第１物品Ｗ（１）は、ベルト５に対して移載方向中心が一致している。また、第１物品Ｗ（１）は、移載方向両端がベルト５の端部からさらに移載方向に延びている。
【００３９】
小物品Ｗ（２）は、移載方向ベルト側の端部がローラ装置１４の第２摩擦ローラ１７ｂ上に位置した状態で、移載方向棚側端部が物品保管棚２ａの移載方向外側端から大きく離れる大きさを有している。この状態は、図２において図上下方向両側位置の図左側の物品保管棚２ａおよび第２物品Ｗ（２）によって示されている。また、この状態は、図３において図上段の図右側の物品保管棚２ａおよび第１物品Ｗ（１）によって示されている。
【００４０】
第１物品Ｗ（１）の入庫動作は、図３において中段に示されている。第１物品Ｗ（１）の出庫動作は、図３において上段に示されている。
第２物品Ｗ（２）の入庫動作は、図３において下段に示されている。
【００４１】
以上のように、本発明に係る自動倉庫１は、幅が異なる物品に対してもスムーズに移載が可能である。したがって、自動倉庫１は、搬送能力が高いだけではなく、フリーサイズ対応となっている。
【００４２】
（５）特徴
自動倉庫１は、複数段のベルトコンベア３と、複数の物品保管棚２ａと、移載装置４とを備えている。複数段のベルトコンベア３は、上下方向に重ねて設けられ、物品Ｗを搬送するための装置である。複数の物品保管棚２ａは、ベルトコンベア３の搬送方向に沿って設けられている。移載装置４は、物品保管棚２ａとは別に設けられ、ベルトコンベア３と物品保管棚２ａとの間で物品Ｗを出入りさせるための装置である。
この自動倉庫１では、複数段のベルトコンベア３によってベルトコンベア３と物品保管棚２ａの間で物品Ｗを移載可能である。このように、複数段の棚で物品Ｗを同時に入出庫できるので、従来より搬送能力が高い。
【００４３】
移載装置４は、ベルトコンベア３の段ごとに設けられている。移載装置４は、ベルトコンベア３と物品保管棚２ａとの間で両者の下方に配置されている。移載走行車８は、ベルトコンベア３の搬送方向に移動する走行機構１３と、走行機構１３に設けられた摩擦ローラ１７と、走行機構１３に設けられ摩擦ローラ１７をベルトコンベア３および物品保管棚２ａよりも上方へ上下動可能な昇降機構１５とを有する。
この自動倉庫１では、移載装置４の走行機構１３が移載作業の必要な物品保管棚２ａの位置まで走行する。そこで、昇降機構１５が摩擦ローラ１７を上昇させて物品Ｗの端部に当接させ、さらに摩擦ローラ１７が回転することで物品Ｗをベルトコンベア３と物品保管棚２ａとの間で移載する。
このように移載装置４が自ら走行するので、移載装置の数が少なくなり、その結果、自動倉庫１が安価になる。
【００４４】
ベルトコンベア３は、一方向にのみ物品Ｗを搬送するようになっている。自動倉庫１は、ベルトコンベア３の一方端に設けられた入庫口（昇降装置２０と物品搬送コンベア２５）と、コンベアの他方端に設けられた出庫口（図示せず）とをさらに備えている。
この自動倉庫１では、ベルトコンベア３が一方向にのみ物品Ｗを搬送することによって、同じ段のベルトコンベア３に複数の物品Ｗを載せることができる。なお、前述の複数の物品Ｗは入庫用のものと出庫用のものが混ざっていても良い。
【００４５】
（６）他の実施形態
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
コンベアと移載方向片側の物品保管棚の間で走行する物品移載装置は、一台に限定されない。物品移載装置は同じレール上に複数台設けられていても良い。
自動倉庫全体が本発明に係る自動倉庫でなくても良い。例えば、自動倉庫の一部が本発明に係る自動倉庫であっても良い。
複数段に配置されたコンベアは、ベルトコンベアに限定されない。例えば、ローラコンベアでも良い。
コンベアの入庫口および出庫口は昇降装置に限定されない。入庫口および出庫口は、コンベアごとに搬入及び搬出が可能な搬送装置でも良い。
入庫時に物品の移載方向位置を調整するのはコンベアの入口に限定されない。物品の移載方向位置は、昇降装置や物品搬送コンベアにおいて調整されても良い。
摩擦ローラの駆動は他のローラによる摩擦駆動に限定されない。摩擦ローラは、ギア等のかみ合いによって駆動されても良い。
移載装置における物品駆動機構は摩擦ローラに限定されない。例えば、プッシャー装置を用いても良い。
移載走行車８が移載動作を行う際には、ベルトコンベア３のベルト５が停止ししていなくても良い。例えば、ベルトコンベア３のベルト５を駆動させながら、移載走行車８が移載動作を行っても良い。
ベルトコンベアの各段に設けられた移載走行車の数は２台に限定されない。例えば、ベルトコンベアの各段に設けられ移載走行車は１台でも良い。その場合、移載走行車には、ローラ装置と昇降機構の組が２組配置される。そして、各昇降機構は各ローラ装置を別々に昇降する。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、自動倉庫、特に、上下方向に重ねられた複数段の棚を有する自動倉庫に広く適用される。
【符号の説明】
【００４７】
１ 自動倉庫
２ ラック
２ａ 物品保管棚（棚）
３ ベルトコンベア（コンベア）
４ 移載装置
５ ベルト
６ 従動ローラ
７ 支持ローラ
８ 移載走行車
９ レール
１０ 搬送通路
１２ 車輪
１３ 走行機構
１４ ローラ装置
１５ 昇降機構
１６ ローラ
１７ 摩擦ローラ
１７ａ 第１摩擦ローラ
１７ｂ 第２摩擦ローラ
２０ 昇降装置（入庫口）
２１ 駆動帯
２２ 昇降台
２３ 駆動コンベア
２４ プッシャー装置
２５ 物品搬送コンベア
３１ 入出庫コントローラ
３２ 入庫ローラ駆動部
３３ 出庫ローラ駆動部
３６ 昇降装置コントローラ
３７ ベルト駆動部
３８ 昇降台ローラ駆動部
３９ ベルトコンベアコントローラ
４０ ベルト駆動部
４１ 位置決め駆動部
４２ 第１位置センサ
４６ 移載装置コントローラ
４７ 走行駆動部
４８ 昇降駆動部
４９ ローラ駆動部
５０ 第２位置センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動倉庫、特に、上下方向に重ねられた複数段の棚を有する自動倉庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動倉庫は、例えば、一対のラックと、スタッカークレーンと、入庫ステーションと、出庫ステーションとを有している。一対のラックは、前後方向に所定間隔を空けて設けられている。スタッカークレーンは、前後のラック間において左右方向に移動自在に設けられている。入庫ステーションは、一方のラックの側方に配置されている。出庫ステーションは、他方のラックの側方に配置されている。ラックは、上下・左右に並んだ多数の物品保管棚を有する。スタッカークレーンは、走行台車と、それに設けられたマストに昇降自在となされた昇降台と、それに設けられた物品移載装置（例えば、前後方向に摺動自在に設けられたスライドフォーク）とを有している。
また、近年は、自動倉庫の処理能力すなわち搬送能力を向上することが強く求められている。特に、限られた時間内で大量の物品を出庫するときには、高い搬送能力が必要である。しかし、スタッカークレーンを用いた場合は、一度に取り扱い可能な物品は１〜２個に限られている。
そこで、棚の各段に搬送車を走行させるようにした自動倉庫も知られている（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平５−１９２１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述の自動倉庫は、スタッカークレーンを用いる自動倉庫に比べて搬送能力が高い。しかし、各段に１台の搬送車を走らせているだけなので、搬送能力に限界がある。
【０００５】
本発明の課題は、上下方向に重ねられた複数段の棚を有する自動倉庫における搬送能力を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
自動倉庫は、複数段のコンベアと、複数の棚と、移載装置とを備えている。複数段のコンベアは、上下方向に重ねて設けられ、物品を搬送するための装置である。複数の棚は、コンベアの搬送方向に沿って設けられている。移載装置は、棚とは別に設けられ、コンベアと棚との間で物品を出入りさせるための装置である。
この自動倉庫では、複数段のコンベアによってコンベアと棚の間で物品を移載可能である。このように、複数段の棚で物品を同時に入出庫できるので、従来より搬送能力が高い。
【０００７】
移載装置は、コンベアの段ごとに設けられていても良い。この場合、移載装置は、コンベアと棚との間で両者の下方に配置されている。移載装置は、コンベアの搬送方向に移動する走行機構と、走行機構に設けられた摩擦ローラと、走行機構に設けられ摩擦ローラをコンベアおよび棚よりも上方へ上下動可能な昇降機構とを有する。
この自動倉庫では、移載装置の走行機構が移載作業の必要な棚の位置まで走行し、そこで、昇降機構が摩擦ローラを上昇させて物品の端部に当接させ、さらに摩擦ローラが回転することで物品をコンベアと棚との間で移載する。
このように移載装置が自ら走行するので、移載装置の数が少なくなり、その結果、自動倉庫が安価になる。
【０００８】
コンベアは、一方向にのみ物品を搬送するようになっていても良い。この場合、自動倉庫は、コンベアの一方端に設けられた入庫口と、コンベアの他方端に設けられた出庫口とをさらに備えている。
この自動倉庫では、コンベアが一方向にのみ物品を搬送することによって、同じ段のコンベアに複数の物品を載せることができる。また、前述の複数の物品は入庫用のものと出庫用のものが混ざっていても良い。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、上下方向に重ねられた複数段の棚を有する自動倉庫における搬送能力が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態としての自動倉庫の部分側面図。
【図２】自動倉庫の部分平面図。
【図３】自動倉庫の部分正面図。
【図４】自動倉庫の制御構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（１）自動倉庫
図１〜図３を用いて、本発明に係る一実施形態としての自動倉庫１を説明する。図１は自動倉庫１の部分側面図であり、図２は自動倉庫１の部分平面図であり、図３は自動倉庫１の部分正面図である。なお、以下の説明では、図２左右方向を「移載方向」といい、図２上下方向を「搬送方向」という。
【００１２】
自動倉庫１は、主に、一対のラック２と、ベルトコンベア３と、移載装置４とから構成されている。
【００１３】
一対のラック２は、搬送通路１０を挟むように配置されている。ラック２は、支柱や物品支承部材によって構成された多数の物品保管棚２ａを有している。
【００１４】
ベルトコンベア３は、入庫用の物品搬送コンベア２５および出庫用物品搬送コンベア（図示せず）と、ラック２の物品保管棚２ａとの間で物品を搬送するための装置である。すなわち、ベルトコンベア３は、物品搬送コンベア２５から搬入された物品Ｗをラック２まで搬送し、さらにラック２から物品Ｗを出庫用物品搬送コンベア（図示せず）まで搬送する。
ベルトコンベア３は、物品保管棚２ａの各段に対応して複数配置されている。ベルトコンベア３は、ベルト５と、駆動ローラ（図示せず）と、従動ローラ６と、複数の支持ローラ７を有している。
【００１５】
移載装置４は、ベルトコンベア３のベルト５とラック２の物品保管棚２ａとの間で、物品Ｗを移載するための装置である。移載装置４は、複数の移載走行車８から構成されている。
【００１６】
移載走行車８は、図３に示すように、ベルトコンベア３の移載方向両側すなわち物品保管棚２ａの床面とベルト５の上面との間の真下に、それぞれ配置されている。移載走行車８は、ベルトコンベア３の搬送方向に延びるレール９上を走行可能になっている。なお、この実施形態では、一つの段のレール９上には、一台の移載走行車８が走行するようになっている。
【００１７】
移載走行車８は、車輪１２を有する走行機構１３と、走行機構１３の上方に設けられたローラ装置１４と、昇降機構１５とを有している。
【００１８】
走行機構１３の車輪１２は、一対のレール９の上に載置されている。走行機構１３には、車輪１２を駆動するための走行用モータ（図示せず）が配置されている。
昇降機構１５は、走行機構１３に設けられ、ローラ装置１４を上下動させるための機構である。昇降機構１５は、例えば、各種シリンダを有している。
【００１９】
ローラ装置１４は、物品Ｗに接触して物品Ｗを移載するための装置である。ローラ装置１４は、昇降機構１５の上方に設けられている。ローラ装置１４は、ローラ１６と、一対の摩擦ローラ１７と、ローラ１６を駆動するための回転用モータ（図示せず）とを有している。一対の摩擦ローラ１７は、ローラ１６より小径であり、ローラ１６の上側でかつ移載方向両側に当接している。これにより、ローラ１６が回転駆動されると、一対の摩擦ローラ１７も回転駆動される。摩擦ローラ１７は、摩擦係数が高い特殊ゴムから形成されている。
【００２０】
なお、以下の説明では、ベルト５側の摩擦ローラを第１摩擦ローラ１７ａとして、物品保管棚２ａ側の摩擦ローラを第２摩擦ローラ１７ｂとして説明する。
【００２１】
自動倉庫１は、さらに、物品Ｗを複数のベルトコンベア３に搬入するための昇降装置２０を有している。昇降装置２０は、具体的には、物品Ｗを昇降させて各ベルトコンベア３の入口に供給する。昇降装置２０は、ベルトコンベア３の一端に近接して設けられている。昇降装置２０は、駆動帯２１と、多数の昇降台２２と、駆動コンベア２３とを有している。駆動帯２１は、複数のホイールに掛け渡された無端状の部材である。昇降台２２は、常に水平状態を保持し得るように駆動帯２１に連結されている。駆動コンベア２３は、昇降台２２の上面に設けられており、搬送方向に正逆駆動可能となっている。
【００２２】
なお、ベルトコンベア３は、さらに、プッシャー装置２４（図２）と第１位置センサ４２（図４）を有している。プッシャー装置２４は、ベルトコンベア３の移載方向両側に配置されている。これにより、プッシャー装置２４は物品Ｗのベルトコンベア３上の移載方向位置を変更可能である。第１位置センサ４２は、物品Ｗのベルトコンベア３上の移載方向位置を検出するためのセンサである。第１位置センサ４２は、例えば、複数の光電センサである。
【００２３】
自動倉庫１は、さらに、物品搬送コンベア２５を有している。物品搬送コンベア２５は、物品Ｗを昇降装置２０の昇降台２２に搬入するための装置である。物品搬送コンベア２５は、昇降装置２０に近接して設けられている。
【００２４】
以上に述べたように、昇降装置２０と物品搬送コンベア２５の組み合わせは、ベルトコンベア３への物品Ｗを搬入する構造として用いられている。なお、図示しないが、ベルトコンベア３からの物品Ｗを搬出する構造にも同様の組み合わせが用いられている。
【００２５】
（２）制御構成
図４は、自動倉庫１の制御構成を示すブロック図である。この制御構成は、入出庫コントローラ３１、昇降装置コントローラ３６、ベルトコンベアコントローラ３９、および移載装置コントローラ４６を有している。これらコントローラは、ＣＰＵやメモリ等のハードウェアとプログラム等のソフトウェアからなるコンピュータである。また、これらコントローラの機能のいくつかまたは全ては、一つのコンピュータによって実現されていても良い。
【００２６】
入出庫コントローラ３１は、物品搬送コンベア２５の入庫ローラ駆動部３２および出庫ローラ駆動部３３に接続されている。入庫ローラ駆動部３２は、物品搬送コンベア２５のローラを駆動するための駆動モータ（図示せず）を駆動する機能を有している。出庫ローラ駆動部３３は、搬出側の物品搬送コンベア（図示せず）のローラを駆動するための駆動モータ（図示せず）を駆動する機能を有している。
【００２７】
昇降装置コントローラ３６は、昇降装置２０を制御するための制御部である。昇降装置コントローラ３６は、ベルト駆動部３７と、昇降台ローラ駆動部３８とに接続されている。ベルト駆動部３７は、駆動帯２１を駆動するためのモータ（図示せず）を駆動する機能を有している。昇降台ローラ駆動部３８は、駆動コンベア２３を駆動するためのモータ（図示せず）を駆動する機能を有している。
【００２８】
ベルトコンベアコントローラ３９は、ベルトコンベア３を制御するための制御部である。ベルトコンベアコントローラ３９は、ベルト駆動部４０と、位置決め駆動部４１と、第１位置センサ４２とに接続されている。ベルト駆動部４０は、ベルトコンベア３の駆動ローラを回転させる機能を有している。位置決め駆動部４１は、プッシャー装置２４を駆動する機能を有している。第１位置センサ４２は、物品搬送コンベア２５の入口に置かれた物品Ｗの移載方向位置を検出する機能を有している。
【００２９】
移載装置コントローラ４６は、移載走行車８を制御するための制御部である。移載装置コントローラ４６は、走行駆動部４７と、昇降駆動部４８と、ローラ駆動部４９と、第２位置センサ５０とに接続されている。走行駆動部４７は、走行機構１３の走行用モータ（図示せず）を駆動する機能を有している。昇降駆動部４８は、昇降機構１５のエアシリンダ（図示せず）を駆動する機能を有している。ローラ駆動部４９は、ローラ装置１４の回転用モータ（図示せず）を駆動するための機能を有している。第２位置センサ５０は、物品Ｗのローラ装置１４上の移載方向位置を検出するためのセンサである。第２位置センサ５０は、例えば、複数の光電センサである。
上記に述べられた複数のコントローラの機能は、１つのコントローラによって実現されていても良い。
【００３０】
（３）搬送・移載動作
自動倉庫１における物品Ｗの搬送・移載動作について説明する。これら動作は、入出庫コントローラ３１、昇降装置コントローラ３６、ベルトコンベアコントローラ３９、および移載装置コントローラ４６が各装置を制御することによって行われる。なお、物品Ｗが物品搬送コンベア２５に置かれた時点では、物品Ｗが入庫される物品保管棚２ａの情報は得られているとする。
【００３１】
最初に入庫時の動作について説明する。
物品Ｗは、例えば、フォークリフトによって、物品搬送コンベア２５に置かれる。物品搬送コンベア２５は、物品Ｗを昇降装置２０に搬送する。昇降装置２０は、物品Ｗを昇降台２２に載せた状態で駆動帯２１を回して、昇降台２２および物品Ｗを目的とする物品保管棚２ａの段に移動させる。その状態で、駆動コンベア２３が駆動して、物品Ｗをベルトコンベア３のベルト５の端部にまで移動させる。この状態で、第１位置センサ４２からの検出情報に基づいて、位置決め駆動部４１がプッシャー装置２４を駆動して、物品Ｗの移載方向の位置決めを行う。このときの条件は、物品Ｗの移載方向棚側端が、ローラ装置１４の第１摩擦ローラ１７ａに当接可能な位置にあることである。具体的には、物品Ｗの端部が、図２に示すラインＡまたはラインＢの一方の位置にあることが条件になる。
【００３２】
続いて、ベルトコンベア３のベルト５が駆動されて、ベルト５が物品Ｗを入庫先の物品保管棚２ａの位置まで移動させ、その位置で停止する。一方、移載走行車８は、レール９上を走行して、物品Ｗおよび入庫先の物品保管棚２ａの位置まで走行する。
【００３３】
続いて、移載走行車８は、昇降機構１５によってローラ装置１４を上昇させて、摩擦ローラ１７の第１摩擦ローラ１７ａを物品Ｗの底面に当接させる。さらに、ローラ１６を駆動して、摩擦ローラ１７を回転させ、それにより物品Ｗを目的の物品保管棚２ａ側に移動させる。このときに、第２位置センサ５０からの検出情報に基づいて、物品Ｗの移載方向ベルト側端が第２摩擦ローラ１７ｂに当接する位置に来たときローラ１６の回転を停止する。
【００３４】
次に出庫時の動作について説明する。
ベルト駆動部４０は、ベルト５上の空き場所が出庫予定の物品Ｗがある物品保管棚２ａの前に来るように、駆動モータ（図示せず）を制御する。ベルト５上の空き場所が目的の物品保管棚２ａの前に来ると、ベルト５の駆動を停止する。一方、ローラ装置１４は、レール９上を走行して、出庫予定の物品Ｗおよび物品保管棚２ａの位置まで走行する。
【００３５】
続いて、昇降機構１５によってローラ装置１４を上昇させて、第２摩擦ローラ１７ｂを物品Ｗの底面に当接させる。さらに、ローラ１６を駆動して、摩擦ローラ１７を回転させ、それにより物品Ｗをベルト５側に移動させる。
【００３６】
続いて、ベルトコンベア３のベルト５が駆動されて、ベルト５が物品Ｗを出庫側の昇降装置（図示せず）まで搬送する。
【００３７】
（４）ベルトコンベアおよびラックの棚における物品の位置関係の説明
以下、大きさが異なる二種類の大物品Ｗ（１）と小物品Ｗ（２）を用いて、ベルトコンベア３のベルト５およびラック２の物品保管棚２ａにおける物品Ｗの位置関係を説明する。
【００３８】
大物品Ｗ（１）は、移載方向ベルト側の端部がローラ装置１４の第２摩擦ローラ１７ｂ上に位置した状態で、移載方向棚側端部が物品保管棚２ａの移載方向外側端に近接する大きさを有している。この状態は、図２において図上下方向真ん中位置の図右側の物品保管棚２ａおよび第１物品Ｗによって示されている。また、この状態は、図３において図上段の図右側の物品保管棚２ａおよび第１物品Ｗ（１）によって示されている。以上より、第１物品Ｗ（１）は、ベルト５に対して移載方向中心が一致している。また、第１物品Ｗ（１）は、移載方向両端がベルト５の端部からさらに移載方向に延びている。
【００３９】
小物品Ｗ（２）は、移載方向ベルト側の端部がローラ装置１４の第２摩擦ローラ１７ｂ上に位置した状態で、移載方向棚側端部が物品保管棚２ａの移載方向外側端から大きく離れる大きさを有している。この状態は、図２において図上下方向両側位置の図左側の物品保管棚２ａおよび第２物品Ｗ（２）によって示されている。また、この状態は、図３において図上段の図右側の物品保管棚２ａおよび第１物品Ｗ（１）によって示されている。
【００４０】
第１物品Ｗ（１）の入庫動作は、図３において中段に示されている。第１物品Ｗ（１）の出庫動作は、図３において上段に示されている。
第２物品Ｗ（２）の入庫動作は、図３において下段に示されている。
【００４１】
以上のように、本発明に係る自動倉庫１は、幅が異なる物品に対してもスムーズに移載が可能である。したがって、自動倉庫１は、搬送能力が高いだけではなく、フリーサイズ対応となっている。
【００４２】
（５）特徴
自動倉庫１は、複数段のベルトコンベア３と、複数の物品保管棚２ａと、移載装置４とを備えている。複数段のベルトコンベア３は、上下方向に重ねて設けられ、物品Ｗを搬送するための装置である。複数の物品保管棚２ａは、ベルトコンベア３の搬送方向に沿って設けられている。移載装置４は、物品保管棚２ａとは別に設けられ、ベルトコンベア３と物品保管棚２ａとの間で物品Ｗを出入りさせるための装置である。
この自動倉庫１では、複数段のベルトコンベア３によってベルトコンベア３と物品保管棚２ａの間で物品Ｗを移載可能である。このように、複数段の棚で物品Ｗを同時に入出庫できるので、従来より搬送能力が高い。
【００４３】
移載装置４は、ベルトコンベア３の段ごとに設けられている。移載装置４は、ベルトコンベア３と物品保管棚２ａとの間で両者の下方に配置されている。移載走行車８は、ベルトコンベア３の搬送方向に移動する走行機構１３と、走行機構１３に設けられた摩擦ローラ１７と、走行機構１３に設けられ摩擦ローラ１７をベルトコンベア３および物品保管棚２ａよりも上方へ上下動可能な昇降機構１５とを有する。
この自動倉庫１では、移載装置４の走行機構１３が移載作業の必要な物品保管棚２ａの位置まで走行する。そこで、昇降機構１５が摩擦ローラ１７を上昇させて物品Ｗの端部に当接させ、さらに摩擦ローラ１７が回転することで物品Ｗをベルトコンベア３と物品保管棚２ａとの間で移載する。
このように移載装置４が自ら走行するので、移載装置の数が少なくなり、その結果、自動倉庫１が安価になる。
【００４４】
ベルトコンベア３は、一方向にのみ物品Ｗを搬送するようになっている。自動倉庫１は、ベルトコンベア３の一方端に設けられた入庫口（昇降装置２０と物品搬送コンベア２５）と、コンベアの他方端に設けられた出庫口（図示せず）とをさらに備えている。
この自動倉庫１では、ベルトコンベア３が一方向にのみ物品Ｗを搬送することによって、同じ段のベルトコンベア３に複数の物品Ｗを載せることができる。なお、前述の複数の物品Ｗは入庫用のものと出庫用のものが混ざっていても良い。
【００４５】
（６）他の実施形態
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
コンベアと移載方向片側の物品保管棚の間で走行する物品移載装置は、一台に限定されない。物品移載装置は同じレール上に複数台設けられていても良い。
自動倉庫全体が本発明に係る自動倉庫でなくても良い。例えば、自動倉庫の一部が本発明に係る自動倉庫であっても良い。
複数段に配置されたコンベアは、ベルトコンベアに限定されない。例えば、ローラコンベアでも良い。
コンベアの入庫口および出庫口は昇降装置に限定されない。入庫口および出庫口は、コンベアごとに搬入及び搬出が可能な搬送装置でも良い。
入庫時に物品の移載方向位置を調整するのはコンベアの入口に限定されない。物品の移載方向位置は、昇降装置や物品搬送コンベアにおいて調整されても良い。
摩擦ローラの駆動は他のローラによる摩擦駆動に限定されない。摩擦ローラは、ギア等のかみ合いによって駆動されても良い。
移載装置における物品駆動機構は摩擦ローラに限定されない。例えば、プッシャー装置を用いても良い。
移載走行車８が移載動作を行う際には、ベルトコンベア３のベルト５が停止ししていなくても良い。例えば、ベルトコンベア３のベルト５を駆動させながら、移載走行車８が移載動作を行っても良い。
ベルトコンベアの各段に設けられた移載走行車の数は２台に限定されない。例えば、ベルトコンベアの各段に設けられ移載走行車は１台でも良い。その場合、移載走行車には、ローラ装置と昇降機構の組が２組配置される。そして、各昇降機構は各ローラ装置を別々に昇降する。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、自動倉庫、特に、上下方向に重ねられた複数段の棚を有する自動倉庫に広く適用される。
【符号の説明】
【００４７】
１ 自動倉庫
２ ラック
２ａ 物品保管棚（棚）
３ ベルトコンベア（コンベア）
４ 移載装置
５ ベルト
６ 従動ローラ
７ 支持ローラ
８ 移載走行車
９ レール
１０ 搬送通路
１２ 車輪
１３ 走行機構
１４ ローラ装置
１５ 昇降機構
１６ ローラ
１７ 摩擦ローラ
１７ａ 第１摩擦ローラ
１７ｂ 第２摩擦ローラ
２０ 昇降装置（入庫口）
２１ 駆動帯
２２ 昇降台
２３ 駆動コンベア
２４ プッシャー装置
２５ 物品搬送コンベア
３１ 入出庫コントローラ
３２ 入庫ローラ駆動部
３３ 出庫ローラ駆動部
３６ 昇降装置コントローラ
３７ ベルト駆動部
３８ 昇降台ローラ駆動部
３９ ベルトコンベアコントローラ
４０ ベルト駆動部
４１ 位置決め駆動部
４２ 第１位置センサ
４６ 移載装置コントローラ
４７ 走行駆動部
４８ 昇降駆動部
４９ ローラ駆動部
５０ 第２位置センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に重ねて設けられ、物品を搬送するための複数段のコンベアと、
前記コンベアの搬送方向に沿って設けられた複数の棚と、
前記棚とは別に設けられ、前記コンベアと前記棚との間で前記物品を出入りさせるための移載装置と、
を備えた自動倉庫。
【請求項２】
前記移載装置は、前記コンベアの段ごとに設けられており、
前記移載装置は、前記コンベアと前記棚との間で両者の下方に配置されており、
前記移載装置は、前記コンベアの搬送方向に移動する走行機構と、前記走行機構に設けられた摩擦ローラと、前記走行機構に設けられ前記摩擦ローラを前記コンベアおよび前記棚よりも上方へ上下動可能な昇降機構とを有する、請求項１に記載の自動倉庫。
【請求項３】
前記コンベアは、一方向にのみ前記物品を搬送するようになっており、
前記コンベアの一方端に設けられた入庫口と、前記コンベアの他方端に設けられた出庫口とをさらに備えている、請求項１または２に記載の自動倉庫。
【請求項１】
上下方向に重ねて設けられ、物品を搬送するための複数段のコンベアと、
前記コンベアの搬送方向に沿って設けられた複数の棚と、
前記棚とは別に設けられ、前記コンベアと前記棚との間で前記物品を出入りさせるための移載装置と、
を備えた自動倉庫。
【請求項２】
前記移載装置は、前記コンベアの段ごとに設けられており、
前記移載装置は、前記コンベアと前記棚との間で両者の下方に配置されており、
前記移載装置は、前記コンベアの搬送方向に移動する走行機構と、前記走行機構に設けられた摩擦ローラと、前記走行機構に設けられ前記摩擦ローラを前記コンベアおよび前記棚よりも上方へ上下動可能な昇降機構とを有する、請求項１に記載の自動倉庫。
【請求項３】
前記コンベアは、一方向にのみ前記物品を搬送するようになっており、
前記コンベアの一方端に設けられた入庫口と、前記コンベアの他方端に設けられた出庫口とをさらに備えている、請求項１または２に記載の自動倉庫。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−１５９１１８（Ｐ２０１０−１５９１１８Ａ）
【公開日】平成２２年７月２２日（２０１０．７．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０９４（Ｐ２００９−２０９４）
【出願日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【出願人】（０００００６２９７）村田機械株式会社 (4,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月２２日（２０１０．７．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【出願人】（０００００６２９７）村田機械株式会社 (4,916)
【Ｆターム（参考）】
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